近年來(lái),三維激光掃描技術(shù)普遍應(yīng)用于測(cè)量學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)與圖形學(xué)、考古學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,三維激光掃描硬件設(shè)備發(fā)展快速,但與其相應(yīng)的信息處理技術(shù)稍顯滯后,一定程度上制約了三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展,所以,三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的相關(guān)理論以及算法的優(yōu)化研究就尤為重要。本文分別就點(diǎn)云特征提取、點(diǎn)云聚類(lèi)以及點(diǎn)云精簡(jiǎn)的問(wèn)題進(jìn)行研究。在點(diǎn)云特征提取方面,針對(duì)以往散亂點(diǎn)云特征提取算法存在尖銳特征點(diǎn)提取不完整以及無(wú)法保留模型邊界點(diǎn)的問(wèn)題,提出了一種基于多判別參數(shù)為基礎(chǔ)的特征提取算法。該算法通過(guò)算出各個(gè)k鄰域的數(shù)據(jù)點(diǎn)曲率、點(diǎn)法向和鄰域點(diǎn)法向兩者間夾角的均值、點(diǎn)到鄰域重心的距離、點(diǎn)到各鄰域點(diǎn)之間的距離平均值,并且依據(jù)上述4個(gè)參數(shù)確定特征判別參數(shù)與特征閾值,特征判別參數(shù)值高于閾值的點(diǎn)即為特征點(diǎn)。以上4個(gè)參數(shù)中,曲面中的尖銳點(diǎn)主要需要數(shù)據(jù)點(diǎn)曲率、點(diǎn)法向與鄰域點(diǎn)法向夾角的平均值以及點(diǎn)到鄰域點(diǎn)的平均距離來(lái)識(shí)別,而邊界上的數(shù)據(jù)點(diǎn)則需要點(diǎn)到鄰域重心的距離來(lái)識(shí)別,并且為曲面尖銳點(diǎn)的識(shí)別提供一定的參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法,能同時(shí)識(shí)別曲面尖銳點(diǎn)和邊界數(shù)據(jù)點(diǎn)。在點(diǎn)云聚類(lèi)方面,針對(duì)傳統(tǒng)K-means聚類(lèi)算法存在迭代收... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 三維激光掃描技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 點(diǎn)云特征提取國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 點(diǎn)云聚類(lèi)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.4 點(diǎn)云精簡(jiǎn)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
2 三維激光掃描技術(shù)理論基礎(chǔ)
    2.1 三維激光掃描系統(tǒng)
        2.1.1 三維激光掃描系統(tǒng)工作原理
        2.1.2 三維激光掃描坐標(biāo)系統(tǒng)
        2.1.3 三維激光掃描系統(tǒng)分類(lèi)
    2.2 三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
        2.2.1 三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)
        2.2.2 常用點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式
        2.2.3 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
    2.3 三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)
        2.3.2 點(diǎn)云信息拼接
        2.3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)噪聲處理
        2.3.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)
        2.3.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割
    2.4 小結(jié)
3 點(diǎn)云特征提取研究
    3.1 經(jīng)典點(diǎn)云特征提取方法
        3.1.1 基于曲率和法矢
        3.1.2 曲率和法矢的估算
    3.2 基于多判別參數(shù)混合方法的散亂點(diǎn)云特征提取
        3.2.1 空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立
        3.2.2 特征判別參數(shù)的計(jì)算
        3.2.3 特征點(diǎn)的判別
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 點(diǎn)云K-MEANS聚類(lèi)算法研究
    4.1 傳統(tǒng)點(diǎn)云K-MEANS聚類(lèi)算法
        4.1.1 算法概述
        4.1.2 算法基本要素
        4.1.3 算法特點(diǎn)
    4.2 基于自適應(yīng)八叉樹(shù)的點(diǎn)云K-MEANS聚類(lèi)
        4.2.1 算法概述
        4.2.2 算法流程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
5 點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法研究
    5.1 經(jīng)典點(diǎn)云精簡(jiǎn)方法
        5.1.1 隨機(jī)精簡(jiǎn)法
        5.1.2 柵格精簡(jiǎn)法
        5.1.3 曲率精簡(jiǎn)法
        5.1.4 點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法評(píng)價(jià)指標(biāo)
    5.2 自適應(yīng)K-MEANS聚類(lèi)的散亂點(diǎn)云精簡(jiǎn)
        5.2.1 算法流程
        5.2.2 K-means聚類(lèi)精簡(jiǎn)
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于地面三維激光掃描儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪算法研究[J]. 張金花,吳思,胡本剛,陳勇,應(yīng)國(guó)偉.  測(cè)繪與空間地理信息. 2016(03)
[2]特征保持點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)[J]. 袁小翠,吳祿慎,陳華偉.  光學(xué)精密工程. 2015(09)
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[4]基于二次精簡(jiǎn)的散亂點(diǎn)云精簡(jiǎn)方法[J]. 葉冬榮,李維詩(shī),張滋黎,周維虎.  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(09)
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[6]車(chē)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割與半自動(dòng)化建模方法[J]. 朱紅,張正鵬.  國(guó)土資源遙感. 2014(01)
[7]海量散亂點(diǎn)云快速壓縮算法[J]. 方芳,程效軍.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(11)
[8]基于最小曲面距離的快速點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法[J]. 徐亞軍,魏永超.  光電工程. 2013(08)
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[10]大規(guī)模散亂點(diǎn)的k鄰域快速搜索算法[J]. 楊軍,林巖龍,王陽(yáng)萍,王小鵬.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(04)

博士論文
[1]點(diǎn)云模型分割與融合關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫金虎.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的技術(shù)研究[D]. 王麗輝.北京交通大學(xué) 2011
[3]點(diǎn)模型的幾何處理和形狀編輯[D]. 繆永偉.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于特征的車(chē)身典型復(fù)雜曲面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分割[D]. 鐘婷婷.吉林大學(xué) 2015
[2]基于八叉樹(shù)及R+樹(shù)的點(diǎn)云混合索引研究[D]. 齊曉隆.北京建筑大學(xué) 2013
[3]基于多級(jí)格網(wǎng)與STR樹(shù)的混合索引研究[D]. 黃志.浙江大學(xué) 2013
[4]三維激光掃描技術(shù)在橋梁監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D]. 王紅霞.蘭州理工大學(xué) 2012
[5]三維激光掃描技術(shù)在工業(yè)三維GIS中的應(yīng)用研究[D]. 張慶圓.河南理工大學(xué) 2011
[6]地面三維激光掃描數(shù)據(jù)處理及建模研究[D]. 高志國(guó).長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[7]逆向工程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 常清.山東大學(xué) 2008
[8]三維激光掃描技術(shù)在古建筑測(cè)繪中的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 白成軍.天津大學(xué) 2007
[9]海量點(diǎn)云預(yù)處理算法研究[D]. 戴靜蘭.浙江大學(xué) 2006
[10]地面三維激光掃描測(cè)量技術(shù)研究[D]. 馬立廣.武漢大學(xué) 2005



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